【摘 要】
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本工作通过设计聚合离子液体添加剂,用于克服离子液体小分子在强光、高温和高湿度等恶劣环境下的不稳定性,以及在旋涂法制备钙钛矿薄膜中易团聚等问题.同时系统地研究了聚合离子液体和相应的离子液体单体与钙钛矿太阳能电池性能的关系,比较了这两类添加剂对器件耐光性和耐热性的表现.实验结果表明,设计合成的聚合离子液体包含多个化学锚定位点以及强的成键稳定性,可通过配位键牢固地键合在钙钛矿薄膜的表面和晶界处的铅缺陷上
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
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本工作通过设计聚合离子液体添加剂,用于克服离子液体小分子在强光、高温和高湿度等恶劣环境下的不稳定性,以及在旋涂法制备钙钛矿薄膜中易团聚等问题.同时系统地研究了聚合离子液体和相应的离子液体单体与钙钛矿太阳能电池性能的关系,比较了这两类添加剂对器件耐光性和耐热性的表现.实验结果表明,设计合成的聚合离子液体包含多个化学锚定位点以及强的成键稳定性,可通过配位键牢固地键合在钙钛矿薄膜的表面和晶界处的铅缺陷上,从而有效地钝化电子缺陷并增强钙钛矿薄膜对光、热和湿的稳定性.最终,使用聚合离子液体添加剂制备的反式结构平面钙钛矿太阳能电池的效率超过21.4％.封装后的器件在70-75℃温度且连续全太阳光照射下,经1200个小时后仍可保持初始效率的92％以上,具有良好的长期运行稳定性[1].在此基础上,我们还研究了其他聚合物分子对钙钛矿的钝化作用,显示出良好的器件效率[2,3].
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准2D钙钛矿太阳能电池因其优异的湿稳定性而备受关注,但是疏水的间隔阳离子的导电性较差,限制了准2D钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。准2D钙钛矿薄膜是由不同n值的2D钙钛矿组成的,通常,小n值的2D钙钛矿相位于薄膜底部并且呈平行于基底排布。小n值2D钙钛矿(n≦2)与大n值2D钙钛矿(n＞2)相比,其激子结合能和量子限域效应更强,光生载流子难以跨过这些绝缘的且平行于基底的2D间隔阳离子层抵达电极。针
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